Att välja resonansfrekvens för traps?

S

SA6BNV

Well-Known Member
Låt oss säga att jag vill bygga en 2-bands (10/15m, CW-delen) vertikal med en trap.
Var skall jag lägga resonansfrekvensen på trap'en?

Om jag lägger den exakt på 28.000 kHz så stänger den visserligen effektivt av övre antennelementet på 10m, men å andra sidan får jag onödigt höga förluster i den.

Om jag lägger den mitt emellan banden får jag lägre förluster men får svårare att trimma antennen till rätt längd eftersom längden på 15m-delen av antennen kommer att påverka 10m-delen ganska mycket. Vill jag dessutom lägga till ytterligare ett band med ännu en trap så kommer det antagligen att bli riktigt jobbigt att trimma in antennen...

Så hur långt från arbetsfrekvensen bör man lägga en trap? Finns det någon generell riktlinje, t ex en %-siffra?

// Åke
 
Jag vill minnas att det blir väldigt bra om man lägger resonansen 0,5Mhz under avsedd frekvens.
 
Hej

Nu är ju inte detta exakt vad du frågade om men för att förtydliga vad du har tänkt (fast andra band) och sen ta värdena från denna beskrivning och VE6YP:s program så går det att komma fram till vilka resonansfrekvenser han använt.

Lycka till.

Petter SM3PXO
 

Attachments

  • 40_30_20vertical.jpg
    40_30_20vertical.jpg
    32,6 KB · Views: 142
Det verkar inte finnas någon exakt vetenskap?
Jag har sett väldigt många olika varianter på nätet, både hemmabyggen och kommersiella antenner.
Men ingenstans går det att läsa några teorier eller rekommendationer.

Visst kan jag mäta upp några kommersiella antenner, men det är ju ingen garanti att det är rätt.
Det finns ju rätt många exempel på dålig design, även trots man har mage att ta bra betalt ;)

Jag antar att det handlar om en kompromiss. Antingen lägger man resonansfrekvensen långt bort men får jobb med att trimma eller så lägger man den nära men får mer förluster.

Men finns det inga bra tumregler? Som XUN's förslag på 0,5 MHz. Men om det gäller runt 28 MHz, vad gäller runt 3,5 MHz?

// Åke
 
Last edited:
Kanske har jag inte läst och förstått, men varför skulle det vara en nackdel att lägga trapsens resonans inom bandet?

I de fall jag har gjort trapdipoler för 160/80 m, har jag valt att lägga trapsen i resonans på 3650 kHz. Varför skulle jag lägga resonansen under 80 m bandet i detta fall?? Varför skulle det ge mer förluster att göra som jag gjort? På 80 m - knappast, på 160 m - varför då?

Självfallet får man förluster i en traps, generellt sett, men inte blir det väl märkbar skillnad om vi förändrar resonansfrekvensen!?

/Lasse
 
Last edited:
Ja, "suger" och "suger"... :) det betyder ju inte att den "äter upp" energin. Jag vill se det som att den uppvisar en hög impedans i resonans, då det är en parallellkrets. Denna har då även sin högsta impedans vid resonansfrekvensen och förmår då bättre "isolera bort" den del av antenntråden/antennen som finns på andra sidan av trapsen, jämfört med om den inte är i resonans. Så ser jag på saken.

/Lasse
 
Last edited:
I spärrkretsens natur ligger att det flyter en cirkulerande ström genom den, och det är genom läckfältet från denna
som en "grid-dippa" kan känna av resonansen.

När Q-värdet är högt är även denna ström stor, medan förlusterna är uttryckta som I^2*R förluster blir ungefär samma som
vid sidan av resonansfrekvensen i en krets med lägre Q. Q i sådana här kretsar bestäms primärt av förluster i spolen, såvida inte man använder traps gjorda av koaxialkabel.

Även när man ligger mitt på resonansen är förlusterna små jämfört med de som uppstår i antennens omgivning.

Problemet med att justera längderna hos en "trap-antenn" är något mindre i dag när det finns antennsimuleringsprogram i var mans dator som kan ge bra ingångsvärden. I synnerhet på de högre frekvensområdena där markens inverkan minskar.

73/
Karl-Arne
SM0AOM
 
SM0AOM said:
Problemet med att justera längderna hos en "trap-antenn" är något mindre i dag när det finns antennsimuleringsprogram i var mans dator som kan ge bra ingångsvärden.
Click to expand...

Ja precis så tänkte jag göra. Men visst är det så att ju längre ifrån det högsta bandet jag lägger trap'ens resonansfrekvens desto mer påverkar det "bortkopplade" antennelementet det högsta bandets element?

// Åke
 
Hej! Jag har alltid dimensionerat mina traps på den arbetsfrekvens som jag vill att antennen skall arbeta på. Om jag vill att en 2-bands antenn skall arbeta på 21.150 och 24.945 dimensionerar och dippar jag min trap till 21.150 KHz. Det har alltid fungerat bra. Bilden ovan som SM3PXO refererar till är faktiskt min och den finns också på min hemsida Martin Hedman's Hemsida. / Martin
 
Janne, SM0AQW
Tack för det tipset! :)
Ser väldigt intressant ut! Skall dyka ner i artikeln i morgon.

// Åke
 
Att spärrkretsar till yagiantenners drivelement hamnar under bandkanten när man dippar dem beror på de rörstumpar som sticker ut. Det behövs inte mycket påhäng på parallellkretsen för att sänka resonansfrekvensen. Jag har med dippa justerat kretsarna utan ändtampar i mina tråddipoler till den frekvens i bandet där jag vill ha bäst anpassning.

Lennart
 
JanneG said:
Jag har skrivit en artikel på ESR om trapdipoler som jag tror innehåller den teori du efterfrågar
Click to expand...

Tack Janne för detta.

Jag känner mig lite förvirrad dock. Det verkar som du anser att det mer eller mindre handlar om att få antennen i resonans genom att lasta med olika reaktanser och att det är relativt okritiskt var man placerar dem.

Men i många designer verkar det som man ser vågfällan som en "strömbrytare" som kopplar bort den delen av antennen som inte skall vara i spel vid arbetsfrekvensen och att de olika antenndelarna då måste ha rätt längd för de olika arbetsfrekvenserna.

Är det en riktig tolkning av mig? Anser du då att "strömbrytar"-teorin är felaktig?
Och i så fall, går din teori att applicera på en 3-bands antenn (där banden inte nödvändigtvis är multipel av grundfrekvensen)?

// Åke
 
Last edited:
Åke,

- i all hast - ja, strömbrytarteorier i stil med att "Vågfällan stoppar HF-en" eller att "Vågfällan bromsar strömmen" går inte att omsätta i någon formell fysikalisk formulering. Amatörkonstruktioner av antenner med traps är ofta resultatet av "trial and success"-metoder ( = "systematiska bondförsök") men de proffs som marknadsför flerbandsantenner med traps använder docl säkert simuleringsverktyg tillsammans med en lämplig optimeringsprogramvara. K6STI-s Antenna Optimizer går fint att använda, men säljs inte längre tyvärr.

Att det finns många olika tre- eller fyrbandskonstruktioner som fungerar beror på att problemet att hitta en antenn med en kombination av x vågfällor med sina placeringar som har resonans på x olika frekvenser inte har en unik lösning: det finns många lösningar som är olika bra m.a.p. på impedans, bandbredd och förluster; somliga blir bättre än andra, men reproducerbarheten blir ofta sisådär. Du ser ju av mina betraktelser att det finns många lösningar redan på tvåbandsproblmet! Jag tror att mitt närmandesätt till problemet är möjligt att använda även för flera traps än två, men kommer att fordra ett antal iterationer för att välja bort alternativ som är oanvändbara av olika skäl som SWR eller annat otyg (precis som en optimeringsalgoritm i datorn).

Jag tror att den metod jag anger i min artikel är den metod som bäst svarar mot hur en antennkonstruktör ser på funktionen hos en trådantenn - jag har inte provat att utveckla den för antenner med tre eller flera vågfällor, Finns det någon som vill försöka? Ett lämpligt examensarbete kanske? 73//Janne
 
Att kalla spärrkretsen för "strömbrytare" på resonansfrekvensen är väl inte helt fel. Men sen funkar den ju även som förlängningsspole på nästa lägre frekvensband som antennen skall användas på.
Det är ibland tillfälligheter som avgör om man hamnar rätt.
Bor man på ett sätt som tillåter sådana antennexperiment är det kul.

Jag köpte en splitter ny Hy-gain 12AVQ på 80-talet men blev aldrig nöjd med den trots att jag följde alla måtten som stod i manualen.
Experimenterande efteråt med olika avstånd mellan trapsen gav inte heller något.
 
Last edited:
Trapantennerna har gamla anor.

Den första referensen finns i en patentansökan från 1938, US Patent 2229865, där principen beskrivs översiktligt. Uppfinnaren H K Morgan anger principen till att bygga på antiresonans i spärrkretsarna, och då ligger de på den frekvens där antennen ska delas upp. Sedan populariseras trapantennen i en artikel i QST 3/1955 av den numera inte alldeles okände W3DZZ.

Både Morgans och W3DZZ konstruktioner bygger på antiresonanta "traps".

Som Janne/AQW är inne på är det inte alldeles nödvändigt med att göra "trapsen" resonanta på arbetsfrekvenserna, eftersom det går att få till resistiva impedanser i matningspunkten på flera frekvenser ändå.

Antennverkningsgraden påverkas bara marginellt av vilka metoder man väljer.

Dagens radioamatör som vet vad han gör kan utforma en "trapantenn" ganska enkelt med de bra och lättanvända simuleringsverktyg som finns. Genom att prova lite olika konfigurationer går det att hitta dem som har de "trevligaste" kretskonstanterna tillsammans med de lägsta förlusterna. Gemensamt för alla realiseringar blir att man byter multibandegenskaperna mot något högre förluster och smalare bandbredder jämförda med monobandfallen.

Dock kan man göra helt acceptabla antennkonstruktioner utan datorstöd.
Nyckeln till detta finns i de eleganta analogier mellan antenner och transmissionsledningar som kom fram i början av 1940-talet. En artikelserie i Ham Radio Magazine 1977 http://jcoppens.com/univ/ucc/elmag/ant/pdf/ant_txl1.pdf och http://jcoppens.com/univ/ucc/elmag/ant/pdf/ant_txl2.pdf handlade om dessa.

Genom att tillämpa principerna i dessa lyckades det mig att sommaren 1983 (B.C. = "Before Computers") konstruera och tillverka en 4-bands trapdipol med resonanser i marinradiobanden 6,8,12 och 16 MHz som skulle användas i en fast radiostation i Afrika.

Anordningen blev dock rätt smalbandig och påverkades rejält av höjden över marken.

Hela beräkningsgången gick ut på att beräkna och sedan plotta i Smith-diagrammet hur imaginärdelen varierade utefter antennens längd, och hur "trapsens" impedanser vid sidorna av sina resonansfrekvenser bidrog till förloppet.

Genom att iterativt anpassa längderna på antennsegmenten gick det att hitta frekvenser där imaginärdelarna hos matningsimpedanserna i de intressanta frekvensbanden vart = 0. Realdelarna fick bli vad de blev.

73/
Karl-Arne
SM0AOM
 
Last edited:
Tack för alla svar!
Ute på nätet finns ju allsköns förklaringar och somliga av dem kopieras och multipliceras och blir till slut "sanningar".
Skönt att få riktiga svar här av kompetenta personer :)

// Åke
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top